一种提高除氧器性能的系统
技术领域
本发明涉及除氧器技术领域，特别是涉及一种提高除氧器性能的系统。
背景技术
给水中的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因，常温(20℃)、常压(0.1MPa)下自然水中的含氧量约为8mg/L，当凝结水中的溶解氧的含量超过0.03mg/L时，短期内就会使给水管路出现点状腐蚀，同时，换热设备中的不凝结气体集结，将导致传热恶化，凝结水中的溶解氧将严重威胁机组的安全、经济运行。
常规除氧器是用蒸汽将除氧器的进水加热到饱和温度，除去水中的氧气和二氧化碳等不凝性气体。加热后的部分蒸汽和去除的不凝性气体引入凝汽器或排入大气。若引入凝汽器，除氧效果受凝汽器真空的影响；若排入大气将浪费大量的蒸汽热量。因此，一种提高除氧器性能的系统成为本领域研究的重点。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种提高除氧器性能的系统，改善除氧器除氧效果，强化换热并防止换热设备及管道的腐蚀。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种提高除氧器性能的系统，包括二次风机1、风道2、锅炉3、连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11、电磁阀b12、连接管路e13、三通b14、弯头c15、文丘里引射器a16、电磁阀c17、弯头d18、电磁阀d19、除氧器及排气回收系统20、连接管路f21、弯头e22、文丘里引射器b23、弯头f24、回火防止器25、连接管路g26、电磁阀e27、氧气储罐28、连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34、连接管路k35、二次风箱36、二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39。二次风机1、风道2、连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11、电磁阀b12、连接管路e13、三通b14、连接管路f21、弯头e22、文丘里引射器b23、连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34、连接管路k35顺次相连构成引射风通道；二次风机1、风道2、二次风箱36和锅炉3顺次连接构成送风通道。三通a11的下端口、弯头c15、文丘里引射器a16、电磁阀d17、弯头d18和三通b14的下端口顺次连接构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路主体部分；文丘里引射器a16的引射口、电磁阀d19和除氧器及排气回收系统20顺次连接构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路辅助部分，二者共同构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路。文丘里引射器b23的引射口、弯头f24、回火防止器25、连接管路g26、电磁阀e27和氧气储罐28顺次连接构成二次风引射氧气储罐28氧气的管路。
所述风道2为矩形截面风道，包含圆形分流口201和混合流入口202，其中分流口201为经空气预热器加热的部分二次风分流至引射风通道的入口，混合流入口202为引射风通道的混合气流进入风道2末端与二次风混合的入口。
所述文丘里引射器a16为圆形截面文丘里引射器，水平方向上左侧渐缩型圆台入口为文丘里引射器a16的渐缩段，中间圆柱形通孔为文丘里引射器a16的喉部，右侧渐扩型圆台出口为文丘里引射器a16的渐扩段，竖直方向管段为文丘里引射器a16的引射段。
所述文丘里引射器b23为圆形截面文丘里引射器，水平方向上右侧渐缩型圆台入口为文丘里引射器b23的渐缩段，中间圆柱形通孔为文丘里引射器b23的喉部，左侧渐扩型圆台出口为文丘里引射器b23的渐扩段，竖直方向管段为文丘里引射器b23的引射段。
所述除氧器及排气回收系统20包含除氧器本体2001、引射排气管路2002和气水分离装置2003，除氧器本体2001顶部排气口与引射排气管路2002和气水分离装置2003联通，并且排气与引射排气管路2002中的除盐水混合后形成热除盐水和不凝性气体的气液混合物进入气水分离装置2003，在气水分离装置2003中热除盐水占据下层空间最终循环流至除氧器，不凝性气体占据上层空间通过电磁阀c19与文丘里引射器a16的引射管联通。
所述氧气储罐28为圆柱形储罐，其内部储存高浓度氧气，左侧圆形连接管将氧气储罐28内部联通。
所述二次风箱36的截面为长方体形风箱，其右侧圆形连接管为二次风箱36的出风口，由上至下依次为二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39。
所述文丘里引射器a16入口接入热二次风，引射器a16的引射口接除氧器及排气回收系统20，热二次风经过文丘里引射器a16的渐缩段加速降压后，在喉部引射除氧器及排气回收系统20中的不凝性气体，热二次和不凝性气体或氧气的混合气体在文丘里引射器a16的渐扩段充分混合后自文丘里引射器a16出口排出。
所述文丘里引射器b23入口接入热二次风，引射口接氧气储罐28内氧气，热二次风经过文丘里引射器b23的渐缩段加速降压后，在喉部引射氧气储罐28内氧气，热二次和氧气在文丘里引射器b23的渐扩段充分混合后自文丘里引射器b23出口排出。
所述连接管路k35上端口接风道2的混合流入口202，引射风和二次风混合后自风道2的二次风出口流至二次风箱36，作为炉内燃烧二次风气源。
本发明的有益效果是：
本发明一种提高除氧器性能的系统，利用热二次风通过文丘里引射器引射除氧器或排气回收系统中的不凝结性气体，相较常规除氧器及排气回收系统，显著提升了不凝结气体的脱除效果，有效改善了除氧器的除氧效果，采用部分二次风引射不凝性气体的方式，无其他附加动力源，除氧能耗较低。
附图说明
图1为本发明一种提高除氧器性能的系统的前视系统图；
图2为本发明一种提高除氧器性能的系统的第一轴侧系统图；
图3为本发明一种提高除氧器性能的系统的后视系统图；
图4为本发明一种提高除氧器性能的系统的第二轴侧系统图；
图5为本发明一种提高除氧器性能的系统的风道的第一轴侧图；
图6为本发明一种提高除氧器性能的系统的风道的第二轴侧图；
图7为本发明一种提高除氧器性能的系统的文丘里引射器a的三维视图；
图8为本发明一种提高除氧器性能的系统的文丘里引射器b的三维视图；
图9为本发明一种提高除氧器性能的系统的除氧器系统的三维视图；
图10为本发明一种提高除氧器性能的系统的氧气储罐的三维视图；
图11为本发明一种提高除氧器性能的系统的二次风室及其后二次风管道的三维视图；
图12为本发明一种提高除氧器性能的系统的三通a的三维视图；
图13为本发明一种提高除氧器性能的系统的三通b的三维视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明为一种提高除氧器性能的系统，包括二次风机1、风道2、锅炉3、连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11、电磁阀b12、连接管路e13、三通b14、弯头c15、文丘里引射器a16、电磁阀c17、弯头d18、电磁阀d19、除氧器及排气回收系统20、连接管路f21、弯头e22、文丘里引射器b23、弯头f24、回火防止器25、连接管路g26、电磁阀e27、氧气储罐28、连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34、连接管路k35、二次风箱36、二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39。风道2包含圆形分流口201和混合流入口202，除氧器及排气回收系统20包括除氧器本体2001、引射排气管路2002和气水分离装置2003。
作为本发明的优选实施方式，结合图1、图2、图3和图4可得，二次风机1、风道2和锅炉3顺次连接构成送风通道；二次风机1、风道2、连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11、电磁阀b12、连接管路e13、三通b14、连接管路f21、弯头e22、文丘里引射器b23、连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34和连接管路k35顺次相连构成引射风通道。三通a11的下端口、弯头c15、文丘里引射器a16、电磁阀c17、弯头d18和三通b14的下端口顺次连接构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路主体部分；文丘里引射器a16的下端口、电磁阀d19和除氧器及排气回收系统20中的气水分离装置2003顺次连接构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路辅助部分，二者共同构成二次风引射除氧器中不凝性气体支管路。文丘里引射器b23的下端口、弯头f24、回火防止器25、连接管路g26、电磁阀e27和氧气储罐28顺次连接构成二次风引射氧气的支管路；连接管路k35上端口接风道2的混合流入口202，引射风和风道2内二次风混合后自风道2的二次风出口流至二次风箱36。上述各部分管路共同构成利用热二次风引射除氧器中不凝性气体以改善除氧效果的主体系统。
如图5和图6所示，风道2为矩形截面风道，包含圆形分流口201和混合流入口202，其中分流口201为部分经空气预热器加热的二次风分流至引射风通道的入口，混合流入口202为引射风通道的混合气流进入风道2末端与二次风混合的入口，参照图5，风道2最下方线框箭头为二次风机1输送空气的入口，冷二次风沿线框箭头方向经空气预热器加热成热二次风，部分热二次风在分流口201处分流至引射风通道，剩余热二次风沿风道继续向远端输送，最终送至最左侧，并且分流为竖直向下的一次风(方向参照最左侧竖直向下的线框箭头)和向左的二次风(方向参照最左侧向左的线框箭头)，此部分二次风与引射风通道的引射风在风道2的混合流入口202混合后进入二次风箱36，作为二次风气源。
如图7所示，文丘里引射器a16为圆形截面文丘里引射器，水平方向上，靠近小型线框箭头的左侧端口为文丘里引射器a16的入口，圆台形收缩段为文丘里引射器a16的渐缩段，中间圆柱形通孔为文丘里引射器a16的喉部，右侧圆台形扩张段为文丘里引射器a16的渐扩段，靠近大型线框箭头的右侧端口为文丘里引射器a16的出口；竖直方向上，靠近小型线框箭头的竖直管段的下端口为文丘里引射器a16的引射口，竖直管段为文丘里引射器a16的引射段。
如图8所示，文丘里引射器b23为圆形截面文丘里引射器，水平方向上，靠近小型线框箭头的右侧端口为文丘里引射器b23的入口，圆台形收缩段为文丘里引射器b23的渐缩段，中间圆柱形通孔为文丘里引射器b23的喉部，左侧圆台形扩张段为文丘里引射器b23的渐扩段，靠近大型线框箭头的左侧端口为文丘里引射器b23的出口；竖直方向上，靠近小型线框箭头的竖直管段的下端口为文丘里引射器b23的引射口，竖直管段为文丘里引射器b23的引射段。
如图9所示，除氧器及排气回收系统20包含除氧器本体2001、引射排气管路2002和气水分离装置2003，除氧器本体2001即为常规电站除氧器，引射排气管路2002为联通除氧器本体2001顶部排气阀和气水分离装置2003的管路，气水分离装置2003为长方体形集箱，用于分离不凝性气体和热水，并且通过电磁阀c19与文丘里引射器a16的引射管联通，向引射风管路输送除氧器排气中的不凝性气体。
如图10所示，氧气储罐28为圆柱形储罐，其内部储存高浓度氧气，可以采用膜分离、电解水等方法制备存储；左侧圆形连接管将氧气储罐28内部与外界联通，为氧气储罐28的出口。
如图11所示，二次风箱36为长方体形风箱，其右侧圆形连接管为二次风箱36的出风口，由上至下依次为二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39。
如图12所示，三通a11靠近左侧小型线框箭头的端口为左端口，靠近下方小型线框箭头的端口为下端口，靠近右侧大型线框箭头的端口为右端口。
如图13所示，三通b14靠近左侧小型线框箭头的端口为左端口，靠近下方小型线框箭头的端口为下端口，靠近右侧大型线框箭头的端口为右端口。
结合上述系统，参照图4，一种提高除氧器性能的系统具体如下：二次风机1将部分空气预热器出口热二次风自风道2输送至风箱作为锅炉3炉内煤粉燃烧的气源，剩余部分热二次风自风道2侧面开口输送至引射风通道，此时，热二次风流至二次风箱36分为两种方式：1、单独引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体；2、同时引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体和氧气。此两种方式的选用视具体工况而定，除氧器正常工作时，采用热二次风单独引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体的方式以改善除氧效果(电磁阀a5、电磁阀b12、电磁阀c17、电磁阀d19和电磁阀f30均打开，电磁阀e27关闭)，热二次风顺次流经连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11左端口，自此热二次风分流，部分热二次风经三通a11下端口、弯头c15流至文丘里引射器a16引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体，继续流经电磁阀c17、弯头d18后进入三通b14的下端口，另一部分热二次风经三通a11右端口、电磁阀b12、连接管路e13流至三通b14的左端口，至此两股热二次风重新混合，混合流入后热二次风继续流经连接管路f21、弯头e22、文丘里引射器b23、连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34、连接管路k35至风道2的混合流入口202，除氧器中的不凝性气体和热二次风混合后的引射风进入风道2后和二次风在风道2的尾部混合，流至二次风箱36，最终自二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39进入炉膛，作为燃烧器二次风气源，采用此种方式，可以有效吸收除氧器中的不凝性气体，降低除氧器回收热除盐水的含氧量，改善除氧器的综合除氧效果；为了有效吸收除氧器中不凝性气体的同时保证二次风较高的含氧量，即实现富氧燃烧，此时应采用备用方案——同时引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体和氧气储罐28中的氧气的方式(电磁阀a5、电磁阀b12、电磁阀c17、电磁阀d19、电磁阀e27和电磁阀f30均打开)，热二次风顺次流经连接管路a4、电磁阀a5、连接管路b6、弯头a7、连接管路c8、弯头b9、连接管路d10、三通a11左端口，自此热二次风分流，部分热二次风经三通a11下端口、弯头c15流至文丘里引射器a16引射除氧器及排气回收系统20中的不凝性气体，继续流经电磁阀c17、弯头d18后进入三通b14的下端口；另一部分热二次风经三通a11右端口、电磁阀b12、连接管路e13流至三通b14的左端口，至此两股热二次风重新混合，混合流入后热二次风继续流经连接管路f21、弯头e22至文丘里引射器b23引射自氧气储罐28、电磁阀e27、连接管路g26、回火防止器25、弯头f24顺次流出的氧气或富氧气体，热二次风引射混合氧气后的高氧浓度混合气体继续流经连接管路h29、电磁阀f30、连接管路i31、弯头g32、连接管路j33、弯头h34、连接管路k35至风道2的混合流入口202，除氧器中的不凝性气体、热二次风以及氧气混合后的引射风进入风道2后和二次风在风道2的尾部混合，流至二次风箱36，最终自二次风管道a37、二次风管道b38和二次风管道c39进入炉膛，作为燃烧器二次风气源，采用此种方式，在有效吸收除氧器中的不凝性气体、降低除氧器回收热除盐水的含氧量、改善除氧器的综合除氧效果的同时，兼顾提升了二次风含氧量，为变负荷工况下的富氧燃烧提供了实施方案。
对于文丘里引射器a16和文丘里引射器b23，其工作原理均相同，即来流热二次风自文丘里引射器入口流入，经文丘里引射器的渐缩段加速降压，在文丘里引射器的喉部形成低压区，利用内外压差自引射口引射除氧器及排气回收系统20排气中的不凝性气体或氧气储罐28中的氧气，混合后形成的引射风继续流经文丘里引射器的渐扩段后自其出口流出，从而实现热二次风与除氧器及排气回收系统20中的不凝性气体或氧气储罐28中的氧气的充分混合。
对于除氧器及排气回收系统20，其工作原理如下：除氧器本体2001即为常规电站除氧器，引射排气管路2002内置的喷射式混合加热喷嘴利用除盐水通过喷嘴喉部加速降压的原理，在喷嘴喉部形成低压并且将除氧器排出的蒸汽乏汽吸入，使乏汽与水混合制成热水，然后进入气水分离装置2003，此时不凝性气体与热水在气水分离装置2003中上下分层，热水循环流回除氧器本体2001，气水分离装置2003顶部通过电磁阀c19与文丘里引射器a16的引射管联通，通过文丘里引射器a16的热二次风利用文丘里效应引射气水分离装置2003上层不凝性气体，从而实现对于除氧器及排气回收系统20中的不凝性气体的有效脱除，同时大大降低了回收至除氧器本体2001中热水的含氧量。
综上所述，本发明利用热二次风通过文丘里引射器引射除氧器及排气回收系统中的不凝结性气体，相较常规除氧器及排气回收系统，显著提升了不凝结气体的脱除效果，大幅度降低了气液分离装置向除氧器本体中输送的热除盐水的含氧量，有效改善了除氧器及排气回收系统的综合除氧效果，同时，采用分流二次风引射不凝性气体，无其他附加动力源，节省除氧能耗。
